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2019届安徽省定远育才学校高三（文化班）下学期第一次模拟考试理综物理试题（解析版）
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育才学校 2019届高三下学期第一次模拟卷
理科综合试题
全卷满分300分，考试用时150分钟。
二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14-18题只有一项是符合题意要求的，第19-21题有多项是符合题意要求，全部选对的得6分，选对但不全对的得3分，有选错的得0分。
14.以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是
A. 比结合能小的原子核裂变或聚变成比结合能大的原子核时一定吸收核能
B. 光电效应和康苦顿效应深人揭示了光的粒子性。前者表明光子具有能量后者表明光子除了具有能量外还具有动量
C. 某种元素的半衰期为T，经过2T时间后该元素完全变成了另一种元素
D. 按照玻尔理论，氢原子核外电子从半轻较小的轨道跃迁到半轻较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量也减小
15.如图所示，一匀强电场的电场线与圆O所在平面平行，AB为圆的一条直径，C为圆周上一点，圆的半径为R，∠AOC=60°，在A点有一粒子源，能向圆O所在平面内各个方向以动能Ek发射同种带电粒子，粒子质量为m，电荷量为q，由观察可知经过B、C的粒子动能分别为5Ek和3Ek，则
A. 匀强电场的电场强度为
B. 匀强电场的电场强度为
C. 匀强电场的方向垂直OC
D. 匀强电场的方向与AC平行
16.有一个竖直固定放置的四分之一光滑圆弧轨道，轨道圆心O到地面的高度为h，小球从轨道最高点A由静止开始沿着圆弧轨道滑下，从轨道最低点B离开轨道，然后做平抛运动落到水平地面上的C点，C点与A点的水平距离也等于h，则下列说法正确的是
A. 当小球运动到轨道最低点B时，轨道对它的支持力等于重力的4倍
B. 小球在圆弧轨道上运动的过程中，重力对小球的冲量在数值上大于圆弧的支持力对小球的冲量
C. 根据已知条件可以求出该四分之一圆弧轨道的轨道半径为0.2h
D. 小球做平抛运动落到地面时的速度与水平方向夹角θ的正切值tanθ=0.5
17.中国北斗三号卫星系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，2018年2月12日，西昌卫星发射中心以“一箭双星”方式成功发射第二十八、二十九颗北斗导航卫星预计2020年完成35颗北斗三号卫星的组网，向全球提供相关服务。假设某颗静止轨道卫星α与某颗非静止轨道卫星b的轨道半径之比为3：2，静止轨道卫星的周期为24h，则
A. 卫星b的周期为8h
B. 卫星a与b的线速度之比为：
C. 卫星a与b受地球的引力之比为4：9
D. 卫星a与b的向心加速度之比为4：9
18.如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流；电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R3为一定值电阻．当传感器R2所在处出现火警时，以下说法中正确的是
A.A1的示数不变，A2的示数增大
B.A1的示数增大，A2的示数增大
C.V1的示数增大，V2的示数增大
D.V1的示数不变，V2的示数减小
19.如图所示，一根轻质弹簧一端固定于光滑竖直杆上，另一端与质量为m的滑块P连接，P穿在杆上，一根轻绳跨过定滑轮将滑块P和重物Q连接起来，重物Q的质量M=6m，把滑块从图中A点由静止释放后沿竖直杆上下运动，当它经过A、B两点时弹簧对滑块的弹力大小相等，已知OA与水平面的夹角θ=53°，OB长为L，与AB垂直，不计滑轮的摩擦力，重力加速度为g，滑块P从A到B的过程中，说法正确的是
A. 对于滑块Q，其重力功率先增大后减小
B. 滑块P运动到位置B处速度达到最大，且大小为
C. 轻绳对滑块P做功4mgL
D. P与Q的机械能之和先减小后增加
20.如图所示，质量为m的小球a、b之间用轻绳相连，小球a通过轻杆固定在左侧竖直墙壁上，轻杆与竖直墙壁夹角为30°。现改变作用在小球b上的外力的大小和方向，轻绳与竖直方向的夹角保持60°不变，则
A. 轻绳上的拉力一定小于mg
B. 外力F的最小值为
C. 轻杆对小球a作用力的方向不变
D. 轻杆对小球a的作用力最小值为mg
21.如图所示，边长为L的正方形abcd内有垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一束速率不同的带正电粒子从左边界ad中点P垂直射入磁场，速度方向与ad边夹角θ ＝ 30°，已知粒子质量为m、电荷量为q，粒子间的相互作用和粒子重力不计.则
A. 粒子在磁场中运动的最长时间为
B. 粒子在磁场中运动的最短时间为
C. 上边界ab上有粒子到达的区域长为(1－)L
D. 下边界cd上有粒子到达的位置离c点的最短距离为
三、非选择题：共174分。包括必考题和选考题两部分，第22题-第32题为必考题，每个试题考生都必须作答，第33题-第36题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题（11题，共129分）
22．(6分) 如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置．他在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，力传感器可直接测出绳中拉力，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放。气垫导轨摩擦阻力很小可忽略不计，由于遮光条的宽度很小，可认为遮光条通过光电门时速度不变。
（1）该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d= mm．
（2）实验时，该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，将滑块从A位置由静止释放，测量遮光条到光电门的距离L，若要得到滑块的加速度，还需由数字计时器读出遮光条通过光电门B的 ；
（3）下列不必要的一项实验要求是_______
A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
B．应使A位置与光电门间的距离适当大些
C．应将气垫导轨调节水平
D．应使细线与气垫导轨平行
（4）改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数F，已知滑块总质量为M,用（2）问中已测物理量和已给物理量写出M和F间的关系表达式F= 。
23．(9分) 某班举行了一次物理实验操作技能比赛，其中一项比赛为用规定的器材设计合理电路，并能较准确地测量某电源的电动势及内阻。给定的器材如下：
A．电流表G（满偏电流10 mA，内阻10 Ω）
B．电流表A（0～0.6A～3A，内阻未知）
C．滑动变阻器R0（0～100 Ω，1 A）
D．定值电阻R（阻值990 Ω）
E．开关与导线若干
①请你用以上实验器材设计测量该电源电动势和内阻的电路图，并画在右边的虚线框中。（要求：为了保证器材的安全，在闭合开关前滑动变阻器的滑动头应置于最右端，即最大电阻处）
②图甲为小刘同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1－I2图线（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），则由图线可以得到被测电源的电动势为___________ V，内阻为__________ Ω。（结果保留两位有效数字）
③另一位小张同学对另一电源也用上面的实验电路进行测量，初始时滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上电键后发现滑片P向左滑过一段距离x后电流表A才有读数，于是该同学根据测出的数据作出了两个电流表读数I与x的关系图，如图乙所示，则根据图象可知，此电池组的电动势为__________ V，内阻为__________ Ω。（结果保留三位有效数字）
24．(14分) 如图所示，以A、B为端点的半圆形光滑轨道固定于竖直平面内，一粗糙水平面BC与半圆形轨道相切于B点。质量为2m的物块1被轻放在水平匀速运动的传送带上G点，运动到A时刚好与传送带速度相同，然后经A沿半圆轨道滑下，再经B滑上BC，在C处与质量为m的物块2相碰（相碰没有能量损失）。倾斜角为37°、高为3R斜面与BC和水平地面FE相接，已知CEF表面有一层很厚的细砂，以阻止物块运动。物块均可视为质点，半圆半径为R，BC长LBC =2R。G距A为S=5R，物块与传送带、物块与BC间的动摩擦系数均为μ=0. 5，重力加速度取g。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）求物块滑到B点的速度大小。
（2）求物块1与物块2碰撞后，在空中运动的时间。
25．(18分)如图所示，金属导轨MNC和PQD，MN与PQ平行且间距为L，所在平面与水平面夹角为α，N、Q连线与MN垂直，M、P间接有阻值为R的电阻；光滑直导轨NC和QD在同一水平面内，与NQ的夹角都为锐角θ．均匀金属棒ab和ef质量均为m，长均为L，ab棒初始位置在水平导轨上与NQ重合；ef棒垂直放在倾斜导轨上，与导轨间的动摩擦因数为μ（μ较小）．由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止．空间有方向竖直的匀强磁场（图中未画出）．两金属棒与导轨保持良好接触，不计所有导轨和ab棒的电阻，ef棒的阻值为R，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，忽略感应电流产生的磁场，重力加速度为g．
（1）若磁感应强度大小为B，给ab棒一个垂直于NQ、水平向右的速度v1，在水平导轨上沿运动方向滑行一段距离后停止，ef棒始终静止，求此过程ef棒上产生的热量；
（2）在（1）问过程中，ab棒滑行距离为d，求通过ab棒某横截面的电量；
（3）若ab棒以垂直于NQ的速度v2在水平导轨上向右匀速运动，并在NQ位置时取走小立柱1和2，且运动过程中ef棒始终静止．求此状态下最强磁场的磁感应强度及此磁场下ab棒运动的最大距离．（提示：）
（二）选考题：共45分。
33． [物理—选修3-3] (15分)
（1）（5分）下列说法正确的是_________。
A. 物体从外界吸收热量的同时，物体的内能可能在减小
B. 分子间的引力和斥力，当时（为引力与斥力大小相等时分子间距离），都随分子间距离的增大而减小，但斥力比引力变化快
C. 水黾（一种小型水生昆虫）能够停留在水面上而不陷入水中是由于液体表面张力的缘故
D. 第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，内能却不能全部转化为机械能
E. 气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而使气体的压强一定增大
（2）（10分）如图所示，用轻质活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间摩擦忽略不计，开始时活塞距离汽缸底部高度h1=0.50m，气体的温度t1=27℃．给汽缸缓慢加热至t2=207℃，活塞缓慢上升到距离汽缸底某一高度h2处，此过程中缸内气体增加的内能△U=300J．已知大气压强p0=1.0×105Pa，活塞横截面积S=5.0×10﹣3m2．求：
（ⅰ）活塞距离汽缸底部的高度h2；
（ⅱ）此过程中缸内气体吸收的热量Q．
34． [物理—选修3-4] (15分)
（1）（5分）如图甲所示，沿波的传播方向上有六个质点a、b、c、d、e、f，相邻两质点之间的距离均为2 m，各质点均静止在各自的平衡位置，t=0时刻振源a开始做简谐运动，取竖直向上为振动位移的正方向，其振动图象如图乙所示，形成的简谐横波以2 m／s的速度水平向右传播，则下列说法正确的是_________。
A．波传播到质点c时，质点c开始振动的方向沿y轴负方向
B．0～4 s内质点b运动的路程为12 cm
C．4～5 s内质点d的加速度正在逐渐减小
D．6 s时质点e第二次回到平衡位置
E．各质点都振动起来后，a与e的振动方向始终相同
（2）（10分）一个半径为R,横截面积为四分之一圆的透明柱体水平放置，如图所示，该柱体的BC面涂有反光物质，一束光竖直向下以射向柱体的BD面，入射角i=600；进入柱体内部后，经过一次反射恰好从柱体的D点射出；已知光在真空中的光速为c，求；
Ⅰ、透明体的折射率
Ⅱ、光在该柱体内的传播时间t.
物理答案
14.B
【解析】A、比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核时一定吸收核能，故A错误；
B、光电效应和康苦顿效应深人揭示了光的粒子性。前者表明光子具有能量后者表明光子除了具有能量外还具有动量，故B正确；
C、某种元素的半衰期为T，经过2T时间后，为两个半衰期，有发生衰变，故C错误；
D、按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大，D错误；
故选B。
15.C
【解析】在匀强电场中，沿任意方向相等距离电势差相等，由题意可知A到B电场力做功，则由A到O电场力做功，由A到C电场力做功，即OC为等势点，连接OC为等势线，则电场线垂直OC，根据几何关系可得匀强电场的电场强度为，ABD错误，C正确；故选C.
16.C
【解析】A、在最低点，，解得FB =3mg，A错误；B、小球从A运动到B，合外力冲量水平向右，则支持力的冲量在竖直方向的分量与重力的冲量大小相等，故支持力冲量在数值上大于重力的冲量，B错误；C、小球做平抛运动时，，，解得R=0.2h，C正确；D、设小球做平抛运动位移与水平方向夹角为α，则tanα=1，因为tanθ =2tanα，所以tanθ=2,D错误.故选C.
17.D
【解析】根据开普勒第三定律，则，选项A错误；根据可知卫星a与b的线速度之比为，选项B错误；因两卫星的质量关系不确定，不能求解两星受地球的引力之比，选项C错误；根据 可知卫星a与b的加速度之比为4:9，选项D正确；故选D.
18.D
【解析】电压表V1的示数不随负载的变化而变化，C错误；当传感器R2所在处出现火情时，电阻R阻值变小，总电流变大，由串反并同可知A2变大，由变压器规律可知输入电流增大，R3分得电压增大，V2的示数减小，D对。
19.AC
【解析】物块Q释放瞬间的速度为零，当物块P运动至B点时，物块Q的速度也为零，所以当P从A点运动至B点时，物块Q的速度先增加后减小，物块Q的重力的功率也为先增加后减小，A正确；由于物块P在AB两点处弹簧的弹力大小相等，所以物块P在A点时受到弹簧向上的弹力，运动至B点时受到向下的弹力，物块P从A到B过程中，必定先加上后减速，B错误；从A到B过程中，对于PQ系统由动能定律可得，对于P由动能定理可得，联立解得，C正确；对于PQ系统，竖直杆不做功，系统的机械能只与弹簧对P的做功有关，从A到B的过程中，弹簧对P先做正功，后做负功，所以系统的机械能先增加后减小，D错误；故选AC.
20.BD
【解析】A、对b进行受力分析如图，
当F的方向发生变化时，由图可知，轻绳上的拉力可能小于mg，有可能大于mg．故A错误；B、由b的受力图可知，当拉力F的方向与ab绳子垂直时，拉力F最小．最小为： ,故B正确.C、以a为研究对象，可知a受到重力、绳子ab对a的作用力以及杆对a的作用力处于平衡状态，由三个力平衡的特点可知，杆对a的作用力与a的重力、ab对a的拉力的合力大小相等，方向相反．a受到的重力都是竖直向下，方向都不变，ab对a的拉力方向不变，大小是变化的，所以a受到的重力与ab对a的拉力的和大小、方向都是变化的，所以杆对a的作用力大小、方向都是变化 的．故C错误.D、由b的受力分析可知，当拉力F对b的拉力方向竖直向上时，拉力F与b的重力大小相等，方向相反，绳子ab此时的拉力等于0，所以a只受到重力和杆对a的作用力，此时杆对a的作用力最小，恰好等于a的重力．故D正确．故选BD.
21.AD
【解析】A项：粒子对应的圆心角越大，在磁场中运动的时间越长，最长时间对应的轨迹如图所示：
从pa边射出对应的轨迹的圆心角最大，为300°，故最长时间为：，故A正确；
B项：考虑极限法，假设粒子速度无限大，则沿着直线穿过磁场，时间无穷小，故粒子在磁场中运动的最短时间趋向零，故B错误；
C项：画出临界轨迹，如图所示：
从ab边射出的最大的轨迹是与bc边相切，故：r1+r1sin60°=L，故，
从ab边射出的最小的轨迹是与ad边相切，故： ，故，
故上边界ab上有粒子到达的区域长为：，故C错误；
D项：临界情况是轨迹与cd变相切，故：，解得r3=L，
故下边界cd上有粒子到达的位置离c点的最短距离为，故D正确。
22.（1）2.25；（2）时间t；（3）A；（4）；
【解析】（1）d=2mm+0.05mm×5=2.25mm．（2）根据，可知若要得到滑块的加速度，还需由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t；（3）拉力是直接通过传感器测量的，故与小车质量和钩码质量大小关系无关，故A错误；应使A位置与光电门间的距离适当大些，有利于减小误差，故B正确；应将气垫导轨调节水平，使拉力才等于合力，故C正确；要保持拉线方向与木板平面平行，拉力才等于合力，故D正确；故选A．（4）由题意可知，该实验中保持小车质量M不变，因此有：；v2=2aL，，联立可得：
23.（1）如图所示
（2）7.5； 5.0（3）9.00（9.00或9.10均可）；11.0（10.7～11.7均可）
【解析】（1）该实验需要一个电压表，则将电流表G和定值电阻串联改成电压表，并联到滑动变阻器两端，因为电流表A存在内阻，需要用电流表的内接法使得电压表测量路端电压，电路图如图所示
（2）将电流表G改装成电压表后，电压表的量程为U，则：，解得：，故电流表G上的1mA就表示是1V．
当外电阻为无穷大时，路端电压等于电源的电动势，所以在图线上，斜线与纵坐标的交点就是电源的电动势，延长图线可得：，根据闭合电路的欧姆定律：可得，
图线的斜率就表示电源的内阻，即：
（3）根据图像可知，刚开始时电流恒为9.0mA， 为0，表示电压为9.0V，所以电源的电动势，从图中分别取两组对应的数据，得（6.0V，0.24A），（3.0V，0.52A）
得：
24（1）（2）
【解析】（1）由动能定理可得①，所以②
（2）物块由B到C： ③，解得④
两物块碰撞： ，
解得，
判断：求物块平抛到EF的最小速度，⑤⑥
由⑤⑥得
因，物块1落在斜面上
故物块1在空中运动的时间
因故物块2被直接平抛到EF上。
故由⑥得物块2从C点运动到地面所需时间
25.（1）ef棒上产生的热量为；
（2）通过ab棒某横截面的电量为．
（3）此状态下最强磁场的磁感应强度是，磁场下ab棒运动的最大距离是．
【解析】（1）设ab棒的初动能为Ek，ef棒和电阻R在此过程产生热量分别为Q和Q1，有
Q+Q1=Ek①
且Q=Q1 ②
由题意 Ek=③
得 Q=④
（2）设在题设的过程中，ab棒滑行的时间为△t，扫过的导轨间的面积为△S，通过△S的磁通量为△Φ，ab棒产生的电动势为E，ab棒中的电流为I，通过ab棒某截面的电荷量为q，则
E=⑤
且△Φ=B△S ⑥
电流 I=⑦
又有 I=⑧
由图所示，△S=d（L﹣dcotθ） ⑨
联立⑤～⑨，解得：q=（10）
（3）ab棒滑行距离为x时，ab棒在导轨间的棒长Lx为：
Lx=L﹣2xcotθ （11）
此时，ab棒产生的电动势Ex为：E=Bv2Lx （12）
流过ef棒的电流Ix为 Ix=（13）
ef棒所受安培力Fx为 Fx=BIxL （14）
联立（11）～（14），解得：Fx=（15）
有（15）式可得，Fx在x=0和B为最大值Bm时有最大值F1．
由题意知，ab棒所受安培力方向必水平向左，ef棒所受安培力方向必水平向右，使F1为最大值的受力分析如图所示，
图中fm为最大静摩擦力，有：
F1cosα=mgsinα+μ（mgcosα+F1sinα） （16）
联立（15）（16），得：Bm=（17）
Bm就是题目所求最强磁场的磁感应强度大小，该磁场方向可竖直向上，也可竖直向下．
有（15）式可知，B为Bm时，Fx随x增大而减小，x为最大xm时，Fx为最小值，如图可知 F2cosα++μ（mgcosα+F2sinα）=mgsinα （18）
联立（15）（17）（18），得
xm=
33.（1）ABC
【解析】A项：改变内能的方式有做功和热传递，由公式U=Q+W知，若物体对外界做功的同时还吸收了热量，如果对外做功大于吸收的热量，物体的内能减小，故A正确；
B项：当分子间的距离小于r0时，都随分子间距离的增大而减小，但斥力比引力变化快
，分子间相互作用力的合力表现为斥力，故B正确；
C项：液体表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力．这个引力即为表面张力，正是因为这种张力的存在，有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如，故C正确；
D项：机械能可以全部转化为内能，内能却不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化，故D错误；
E项：一定质量的理想气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，由于不清楚体积的变化，根据气体状态方程知道气体的压强变化无法确定，故D错误。
（2）（ⅰ）0.80m（ⅱ）450J
【解析】（1）气体做等压变化，根据气态方程可得：
即
解得
（2）在气体膨胀的过程中，气体对外做功为
根据热力学第一定律可得气体内能的变化为
得
综上所述本题答案是：
（1）活塞距离汽缸底部的高度0.80m；
（2）此过程中缸内气体吸收的热量450 J
34.（1） BDE
【解析】根据乙图可知，波源a开始起振的方向竖直向上，所以波传播到质点c时，质点c开始振动的方向也竖直向上，故A错误；波的周期与a点振动周期相等，由图乙知：周期为T=2s，根据公式，得： ，波从a传到b点的时间为，则在0-4s内质点b已经振动了t=3s时间，而，所以质点b运动路程为，故B正确；波从a传到d点的时间为，则在4s时，质点d已经振动了1s，则在4-5s这段时间内质点d正由平衡位置向波谷运动再回到平衡位置，加速度先增大后减小，故C错误．该波的波长，此六质点都振动起来后，a、e的距离等于两个波长，故a与e的振动方向始终相同，故E正确；选BDE.
（2）.（1）（2）3R/c
【解析】Ⅰ．如图，根据反射成像的对称性，可知
∠ACD = 2∠CAE = 60°
∠CAE = 30°
Ⅱ．
则：
理科综合试题
全卷满分300分，考试用时150分钟。
二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14-18题只有一项是符合题意要求的，第19-21题有多项是符合题意要求，全部选对的得6分，选对但不全对的得3分，有选错的得0分。
14.以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是
A. 比结合能小的原子核裂变或聚变成比结合能大的原子核时一定吸收核能
B. 光电效应和康苦顿效应深人揭示了光的粒子性。前者表明光子具有能量后者表明光子除了具有能量外还具有动量
C. 某种元素的半衰期为T，经过2T时间后该元素完全变成了另一种元素
D. 按照玻尔理论，氢原子核外电子从半轻较小的轨道跃迁到半轻较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量也减小
15.如图所示，一匀强电场的电场线与圆O所在平面平行，AB为圆的一条直径，C为圆周上一点，圆的半径为R，∠AOC=60°，在A点有一粒子源，能向圆O所在平面内各个方向以动能Ek发射同种带电粒子，粒子质量为m，电荷量为q，由观察可知经过B、C的粒子动能分别为5Ek和3Ek，则
A. 匀强电场的电场强度为
B. 匀强电场的电场强度为
C. 匀强电场的方向垂直OC
D. 匀强电场的方向与AC平行
16.有一个竖直固定放置的四分之一光滑圆弧轨道，轨道圆心O到地面的高度为h，小球从轨道最高点A由静止开始沿着圆弧轨道滑下，从轨道最低点B离开轨道，然后做平抛运动落到水平地面上的C点，C点与A点的水平距离也等于h，则下列说法正确的是
A. 当小球运动到轨道最低点B时，轨道对它的支持力等于重力的4倍
B. 小球在圆弧轨道上运动的过程中，重力对小球的冲量在数值上大于圆弧的支持力对小球的冲量
C. 根据已知条件可以求出该四分之一圆弧轨道的轨道半径为0.2h
D. 小球做平抛运动落到地面时的速度与水平方向夹角θ的正切值tanθ=0.5
17.中国北斗三号卫星系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，2018年2月12日，西昌卫星发射中心以“一箭双星”方式成功发射第二十八、二十九颗北斗导航卫星预计2020年完成35颗北斗三号卫星的组网，向全球提供相关服务。假设某颗静止轨道卫星α与某颗非静止轨道卫星b的轨道半径之比为3：2，静止轨道卫星的周期为24h，则
A. 卫星b的周期为8h
B. 卫星a与b的线速度之比为：
C. 卫星a与b受地球的引力之比为4：9
D. 卫星a与b的向心加速度之比为4：9
18.如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流；电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R3为一定值电阻．当传感器R2所在处出现火警时，以下说法中正确的是
A.A1的示数不变，A2的示数增大
B.A1的示数增大，A2的示数增大
C.V1的示数增大，V2的示数增大
D.V1的示数不变，V2的示数减小
19.如图所示，一根轻质弹簧一端固定于光滑竖直杆上，另一端与质量为m的滑块P连接，P穿在杆上，一根轻绳跨过定滑轮将滑块P和重物Q连接起来，重物Q的质量M=6m，把滑块从图中A点由静止释放后沿竖直杆上下运动，当它经过A、B两点时弹簧对滑块的弹力大小相等，已知OA与水平面的夹角θ=53°，OB长为L，与AB垂直，不计滑轮的摩擦力，重力加速度为g，滑块P从A到B的过程中，说法正确的是
A. 对于滑块Q，其重力功率先增大后减小
B. 滑块P运动到位置B处速度达到最大，且大小为
C. 轻绳对滑块P做功4mgL
D. P与Q的机械能之和先减小后增加
20.如图所示，质量为m的小球a、b之间用轻绳相连，小球a通过轻杆固定在左侧竖直墙壁上，轻杆与竖直墙壁夹角为30°。现改变作用在小球b上的外力的大小和方向，轻绳与竖直方向的夹角保持60°不变，则
A. 轻绳上的拉力一定小于mg
B. 外力F的最小值为
C. 轻杆对小球a作用力的方向不变
D. 轻杆对小球a的作用力最小值为mg
21.如图所示，边长为L的正方形abcd内有垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一束速率不同的带正电粒子从左边界ad中点P垂直射入磁场，速度方向与ad边夹角θ ＝ 30°，已知粒子质量为m、电荷量为q，粒子间的相互作用和粒子重力不计.则
A. 粒子在磁场中运动的最长时间为
B. 粒子在磁场中运动的最短时间为
C. 上边界ab上有粒子到达的区域长为(1－)L
D. 下边界cd上有粒子到达的位置离c点的最短距离为
三、非选择题：共174分。包括必考题和选考题两部分，第22题-第32题为必考题，每个试题考生都必须作答，第33题-第36题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题（11题，共129分）
22．(6分) 如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置．他在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，力传感器可直接测出绳中拉力，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放。气垫导轨摩擦阻力很小可忽略不计，由于遮光条的宽度很小，可认为遮光条通过光电门时速度不变。
（1）该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d= mm．
（2）实验时，该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，将滑块从A位置由静止释放，测量遮光条到光电门的距离L，若要得到滑块的加速度，还需由数字计时器读出遮光条通过光电门B的 ；
（3）下列不必要的一项实验要求是_______
A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
B．应使A位置与光电门间的距离适当大些
C．应将气垫导轨调节水平
D．应使细线与气垫导轨平行
（4）改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数F，已知滑块总质量为M,用（2）问中已测物理量和已给物理量写出M和F间的关系表达式F= 。
23．(9分) 某班举行了一次物理实验操作技能比赛，其中一项比赛为用规定的器材设计合理电路，并能较准确地测量某电源的电动势及内阻。给定的器材如下：
A．电流表G（满偏电流10 mA，内阻10 Ω）
B．电流表A（0～0.6A～3A，内阻未知）
C．滑动变阻器R0（0～100 Ω，1 A）
D．定值电阻R（阻值990 Ω）
E．开关与导线若干
①请你用以上实验器材设计测量该电源电动势和内阻的电路图，并画在右边的虚线框中。（要求：为了保证器材的安全，在闭合开关前滑动变阻器的滑动头应置于最右端，即最大电阻处）
②图甲为小刘同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1－I2图线（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），则由图线可以得到被测电源的电动势为___________ V，内阻为__________ Ω。（结果保留两位有效数字）
③另一位小张同学对另一电源也用上面的实验电路进行测量，初始时滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上电键后发现滑片P向左滑过一段距离x后电流表A才有读数，于是该同学根据测出的数据作出了两个电流表读数I与x的关系图，如图乙所示，则根据图象可知，此电池组的电动势为__________ V，内阻为__________ Ω。（结果保留三位有效数字）
24．(14分) 如图所示，以A、B为端点的半圆形光滑轨道固定于竖直平面内，一粗糙水平面BC与半圆形轨道相切于B点。质量为2m的物块1被轻放在水平匀速运动的传送带上G点，运动到A时刚好与传送带速度相同，然后经A沿半圆轨道滑下，再经B滑上BC，在C处与质量为m的物块2相碰（相碰没有能量损失）。倾斜角为37°、高为3R斜面与BC和水平地面FE相接，已知CEF表面有一层很厚的细砂，以阻止物块运动。物块均可视为质点，半圆半径为R，BC长LBC =2R。G距A为S=5R，物块与传送带、物块与BC间的动摩擦系数均为μ=0. 5，重力加速度取g。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）求物块滑到B点的速度大小。
（2）求物块1与物块2碰撞后，在空中运动的时间。
25．(18分)如图所示，金属导轨MNC和PQD，MN与PQ平行且间距为L，所在平面与水平面夹角为α，N、Q连线与MN垂直，M、P间接有阻值为R的电阻；光滑直导轨NC和QD在同一水平面内，与NQ的夹角都为锐角θ．均匀金属棒ab和ef质量均为m，长均为L，ab棒初始位置在水平导轨上与NQ重合；ef棒垂直放在倾斜导轨上，与导轨间的动摩擦因数为μ（μ较小）．由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止．空间有方向竖直的匀强磁场（图中未画出）．两金属棒与导轨保持良好接触，不计所有导轨和ab棒的电阻，ef棒的阻值为R，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，忽略感应电流产生的磁场，重力加速度为g．
（1）若磁感应强度大小为B，给ab棒一个垂直于NQ、水平向右的速度v1，在水平导轨上沿运动方向滑行一段距离后停止，ef棒始终静止，求此过程ef棒上产生的热量；
（2）在（1）问过程中，ab棒滑行距离为d，求通过ab棒某横截面的电量；
（3）若ab棒以垂直于NQ的速度v2在水平导轨上向右匀速运动，并在NQ位置时取走小立柱1和2，且运动过程中ef棒始终静止．求此状态下最强磁场的磁感应强度及此磁场下ab棒运动的最大距离．（提示：）
（二）选考题：共45分。
33． [物理—选修3-3] (15分)
（1）（5分）下列说法正确的是_________。
A. 物体从外界吸收热量的同时，物体的内能可能在减小
B. 分子间的引力和斥力，当时（为引力与斥力大小相等时分子间距离），都随分子间距离的增大而减小，但斥力比引力变化快
C. 水黾（一种小型水生昆虫）能够停留在水面上而不陷入水中是由于液体表面张力的缘故
D. 第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，内能却不能全部转化为机械能
E. 气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而使气体的压强一定增大
（2）（10分）如图所示，用轻质活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间摩擦忽略不计，开始时活塞距离汽缸底部高度h1=0.50m，气体的温度t1=27℃．给汽缸缓慢加热至t2=207℃，活塞缓慢上升到距离汽缸底某一高度h2处，此过程中缸内气体增加的内能△U=300J．已知大气压强p0=1.0×105Pa，活塞横截面积S=5.0×10﹣3m2．求：
（ⅰ）活塞距离汽缸底部的高度h2；
（ⅱ）此过程中缸内气体吸收的热量Q．
34． [物理—选修3-4] (15分)
（1）（5分）如图甲所示，沿波的传播方向上有六个质点a、b、c、d、e、f，相邻两质点之间的距离均为2 m，各质点均静止在各自的平衡位置，t=0时刻振源a开始做简谐运动，取竖直向上为振动位移的正方向，其振动图象如图乙所示，形成的简谐横波以2 m／s的速度水平向右传播，则下列说法正确的是_________。
A．波传播到质点c时，质点c开始振动的方向沿y轴负方向
B．0～4 s内质点b运动的路程为12 cm
C．4～5 s内质点d的加速度正在逐渐减小
D．6 s时质点e第二次回到平衡位置
E．各质点都振动起来后，a与e的振动方向始终相同
（2）（10分）一个半径为R,横截面积为四分之一圆的透明柱体水平放置，如图所示，该柱体的BC面涂有反光物质，一束光竖直向下以射向柱体的BD面，入射角i=600；进入柱体内部后，经过一次反射恰好从柱体的D点射出；已知光在真空中的光速为c，求；
Ⅰ、透明体的折射率
Ⅱ、光在该柱体内的传播时间t.
物理答案
14.B
【解析】A、比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核时一定吸收核能，故A错误；
B、光电效应和康苦顿效应深人揭示了光的粒子性。前者表明光子具有能量后者表明光子除了具有能量外还具有动量，故B正确；
C、某种元素的半衰期为T，经过2T时间后，为两个半衰期，有发生衰变，故C错误；
D、按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大，D错误；
故选B。
15.C
【解析】在匀强电场中，沿任意方向相等距离电势差相等，由题意可知A到B电场力做功，则由A到O电场力做功，由A到C电场力做功，即OC为等势点，连接OC为等势线，则电场线垂直OC，根据几何关系可得匀强电场的电场强度为，ABD错误，C正确；故选C.
16.C
【解析】A、在最低点，，解得FB =3mg，A错误；B、小球从A运动到B，合外力冲量水平向右，则支持力的冲量在竖直方向的分量与重力的冲量大小相等，故支持力冲量在数值上大于重力的冲量，B错误；C、小球做平抛运动时，，，解得R=0.2h，C正确；D、设小球做平抛运动位移与水平方向夹角为α，则tanα=1，因为tanθ =2tanα，所以tanθ=2,D错误.故选C.
17.D
【解析】根据开普勒第三定律，则，选项A错误；根据可知卫星a与b的线速度之比为，选项B错误；因两卫星的质量关系不确定，不能求解两星受地球的引力之比，选项C错误；根据 可知卫星a与b的加速度之比为4:9，选项D正确；故选D.
18.D
【解析】电压表V1的示数不随负载的变化而变化，C错误；当传感器R2所在处出现火情时，电阻R阻值变小，总电流变大，由串反并同可知A2变大，由变压器规律可知输入电流增大，R3分得电压增大，V2的示数减小，D对。
19.AC
【解析】物块Q释放瞬间的速度为零，当物块P运动至B点时，物块Q的速度也为零，所以当P从A点运动至B点时，物块Q的速度先增加后减小，物块Q的重力的功率也为先增加后减小，A正确；由于物块P在AB两点处弹簧的弹力大小相等，所以物块P在A点时受到弹簧向上的弹力，运动至B点时受到向下的弹力，物块P从A到B过程中，必定先加上后减速，B错误；从A到B过程中，对于PQ系统由动能定律可得，对于P由动能定理可得，联立解得，C正确；对于PQ系统，竖直杆不做功，系统的机械能只与弹簧对P的做功有关，从A到B的过程中，弹簧对P先做正功，后做负功，所以系统的机械能先增加后减小，D错误；故选AC.
20.BD
【解析】A、对b进行受力分析如图，
当F的方向发生变化时，由图可知，轻绳上的拉力可能小于mg，有可能大于mg．故A错误；B、由b的受力图可知，当拉力F的方向与ab绳子垂直时，拉力F最小．最小为： ,故B正确.C、以a为研究对象，可知a受到重力、绳子ab对a的作用力以及杆对a的作用力处于平衡状态，由三个力平衡的特点可知，杆对a的作用力与a的重力、ab对a的拉力的合力大小相等，方向相反．a受到的重力都是竖直向下，方向都不变，ab对a的拉力方向不变，大小是变化的，所以a受到的重力与ab对a的拉力的和大小、方向都是变化的，所以杆对a的作用力大小、方向都是变化 的．故C错误.D、由b的受力分析可知，当拉力F对b的拉力方向竖直向上时，拉力F与b的重力大小相等，方向相反，绳子ab此时的拉力等于0，所以a只受到重力和杆对a的作用力，此时杆对a的作用力最小，恰好等于a的重力．故D正确．故选BD.
21.AD
【解析】A项：粒子对应的圆心角越大，在磁场中运动的时间越长，最长时间对应的轨迹如图所示：
从pa边射出对应的轨迹的圆心角最大，为300°，故最长时间为：，故A正确；
B项：考虑极限法，假设粒子速度无限大，则沿着直线穿过磁场，时间无穷小，故粒子在磁场中运动的最短时间趋向零，故B错误；
C项：画出临界轨迹，如图所示：
从ab边射出的最大的轨迹是与bc边相切，故：r1+r1sin60°=L，故，
从ab边射出的最小的轨迹是与ad边相切，故： ，故，
故上边界ab上有粒子到达的区域长为：，故C错误；
D项：临界情况是轨迹与cd变相切，故：，解得r3=L，
故下边界cd上有粒子到达的位置离c点的最短距离为，故D正确。
22.（1）2.25；（2）时间t；（3）A；（4）；
【解析】（1）d=2mm+0.05mm×5=2.25mm．（2）根据，可知若要得到滑块的加速度，还需由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t；（3）拉力是直接通过传感器测量的，故与小车质量和钩码质量大小关系无关，故A错误；应使A位置与光电门间的距离适当大些，有利于减小误差，故B正确；应将气垫导轨调节水平，使拉力才等于合力，故C正确；要保持拉线方向与木板平面平行，拉力才等于合力，故D正确；故选A．（4）由题意可知，该实验中保持小车质量M不变，因此有：；v2=2aL，，联立可得：
23.（1）如图所示
（2）7.5； 5.0（3）9.00（9.00或9.10均可）；11.0（10.7～11.7均可）
【解析】（1）该实验需要一个电压表，则将电流表G和定值电阻串联改成电压表，并联到滑动变阻器两端，因为电流表A存在内阻，需要用电流表的内接法使得电压表测量路端电压，电路图如图所示
（2）将电流表G改装成电压表后，电压表的量程为U，则：，解得：，故电流表G上的1mA就表示是1V．
当外电阻为无穷大时，路端电压等于电源的电动势，所以在图线上，斜线与纵坐标的交点就是电源的电动势，延长图线可得：，根据闭合电路的欧姆定律：可得，
图线的斜率就表示电源的内阻，即：
（3）根据图像可知，刚开始时电流恒为9.0mA， 为0，表示电压为9.0V，所以电源的电动势，从图中分别取两组对应的数据，得（6.0V，0.24A），（3.0V，0.52A）
得：
24（1）（2）
【解析】（1）由动能定理可得①，所以②
（2）物块由B到C： ③，解得④
两物块碰撞： ，
解得，
判断：求物块平抛到EF的最小速度，⑤⑥
由⑤⑥得
因，物块1落在斜面上
故物块1在空中运动的时间
因故物块2被直接平抛到EF上。
故由⑥得物块2从C点运动到地面所需时间
25.（1）ef棒上产生的热量为；
（2）通过ab棒某横截面的电量为．
（3）此状态下最强磁场的磁感应强度是，磁场下ab棒运动的最大距离是．
【解析】（1）设ab棒的初动能为Ek，ef棒和电阻R在此过程产生热量分别为Q和Q1，有
Q+Q1=Ek①
且Q=Q1 ②
由题意 Ek=③
得 Q=④
（2）设在题设的过程中，ab棒滑行的时间为△t，扫过的导轨间的面积为△S，通过△S的磁通量为△Φ，ab棒产生的电动势为E，ab棒中的电流为I，通过ab棒某截面的电荷量为q，则
E=⑤
且△Φ=B△S ⑥
电流 I=⑦
又有 I=⑧
由图所示，△S=d（L﹣dcotθ） ⑨
联立⑤～⑨，解得：q=（10）
（3）ab棒滑行距离为x时，ab棒在导轨间的棒长Lx为：
Lx=L﹣2xcotθ （11）
此时，ab棒产生的电动势Ex为：E=Bv2Lx （12）
流过ef棒的电流Ix为 Ix=（13）
ef棒所受安培力Fx为 Fx=BIxL （14）
联立（11）～（14），解得：Fx=（15）
有（15）式可得，Fx在x=0和B为最大值Bm时有最大值F1．
由题意知，ab棒所受安培力方向必水平向左，ef棒所受安培力方向必水平向右，使F1为最大值的受力分析如图所示，
图中fm为最大静摩擦力，有：
F1cosα=mgsinα+μ（mgcosα+F1sinα） （16）
联立（15）（16），得：Bm=（17）
Bm就是题目所求最强磁场的磁感应强度大小，该磁场方向可竖直向上，也可竖直向下．
有（15）式可知，B为Bm时，Fx随x增大而减小，x为最大xm时，Fx为最小值，如图可知 F2cosα++μ（mgcosα+F2sinα）=mgsinα （18）
联立（15）（17）（18），得
xm=
33.（1）ABC
【解析】A项：改变内能的方式有做功和热传递，由公式U=Q+W知，若物体对外界做功的同时还吸收了热量，如果对外做功大于吸收的热量，物体的内能减小，故A正确；
B项：当分子间的距离小于r0时，都随分子间距离的增大而减小，但斥力比引力变化快
，分子间相互作用力的合力表现为斥力，故B正确；
C项：液体表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力．这个引力即为表面张力，正是因为这种张力的存在，有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如，故C正确；
D项：机械能可以全部转化为内能，内能却不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化，故D错误；
E项：一定质量的理想气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，由于不清楚体积的变化，根据气体状态方程知道气体的压强变化无法确定，故D错误。
（2）（ⅰ）0.80m（ⅱ）450J
【解析】（1）气体做等压变化，根据气态方程可得：
即
解得
（2）在气体膨胀的过程中，气体对外做功为
根据热力学第一定律可得气体内能的变化为
得
综上所述本题答案是：
（1）活塞距离汽缸底部的高度0.80m；
（2）此过程中缸内气体吸收的热量450 J
34.（1） BDE
【解析】根据乙图可知，波源a开始起振的方向竖直向上，所以波传播到质点c时，质点c开始振动的方向也竖直向上，故A错误；波的周期与a点振动周期相等，由图乙知：周期为T=2s，根据公式，得： ，波从a传到b点的时间为，则在0-4s内质点b已经振动了t=3s时间，而，所以质点b运动路程为，故B正确；波从a传到d点的时间为，则在4s时，质点d已经振动了1s，则在4-5s这段时间内质点d正由平衡位置向波谷运动再回到平衡位置，加速度先增大后减小，故C错误．该波的波长，此六质点都振动起来后，a、e的距离等于两个波长，故a与e的振动方向始终相同，故E正确；选BDE.
（2）.（1）（2）3R/c
【解析】Ⅰ．如图，根据反射成像的对称性，可知
∠ACD = 2∠CAE = 60°
∠CAE = 30°
Ⅱ．
则：
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